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《数据结构》课程教学内容可以分为三个层次:数据模型、算法设计以及应用实现。数据模型包括各种数据结构及其表示和实现,包括线性结构、树型结构和网状结构;算法设计是伪码算法,是最后解决问题的程序原型;应用实现则是算法的具体编程实现。通过对课程内容进行优化和重组,注重理论知识的教学方法,加强工程实践课程,力求做到提高课堂教学质量、加强知识的实践性、工程性和科学性,培养社会需求的工程人才。教学内容的分层设计使得教师容易从更高层次把握这些内容的地位和作用,引导学生理清数据结构这门课程的学习思路,强调理论与应用并重,掌握程序设计的全过程。改变过去一味重视基础理论、算法设计、忽视程序编写、应用的状况。
2教学实践改革
CDIO是“做中学”原则和“基于项目化教学”的几种体现,建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的[1]。项目教学法与建构主义学习理论都强调以学生为中心,强调真实任务或活动的重要性[2]。结合《数据结构》课程自身的特点,在教学中按照从问题到程序的项目设计思路,从以下四个步骤逐步引导学生学习:①建立数据结构模型,设计抽象数据类型;②算法设计;③实现抽象数据类型;④程序编写与调试。与该知识框架相对应,我们提出了该课程的能力培养目标,主要包括以下几个方面的能力:①软件需求分析与结构设计能力;②实现方案设计能力:③编写代码和项目测试能力;④学生的团队协作和沟通能力。图1为项目能力培养框架,围绕课程基本理论,通过引入项目教学,对各个阶段学生能力培养目标进行剖析,提出了基于CDIO的教学改革措施,包括以下几个方面:
(1)课程应用与发展综述《数据结构》课程内容枯燥乏味,在引导学生进行学习的时候,激发学生的学习兴趣、提高学习积极性就至关重要了。我们要求学生查阅资料,了解本课程当前的应用情况及发展状况,并撰写综述报告。通过这种方式,学生认识到该课程在本专业知识体系结构中的重要地位和对提升编程能力的核心作用,以及课程在现实系统中的应用情况,只有认识到这几点,学生才能有学习的主动性和积极性,此外,通过这种方式,可以训练学生的文献综述的写作能力。
(2)项目驱动的理论教学项目教学法是一种基于构建主义理论的探究式学习模式,将教学内容融入一个个小型项目的真实情境中,以学生的自主性、探索性学习为基础,由教师引导学生来实现项目。这种方法将过去的“知识传授为目标的”传统教学模式改为以“知识传授为载体,以能力与素质培养为主要目标”的新模式[3]。基于CDIO的《数据结构》的教学要求立足项目的生命期来展开,以项目为载体,教学活动围绕项目来展开,从基本理论入手,培养学生的算法设计技能,编程能力以及团队协作能力。为此,本文设计了基于CDIO的《数据结构》课程教学体系。课程围绕几种数据结构展开教学,每个知识点设置一个相应的项目,并根据项目设置理论教学环节。这种将项目融入到各个知识点中的教学思想,让学生从主观上对《数据结构》课程有一个感性的认识的同时,还使得他们在任务驱动下学习相关理论知识,提升编程能力。这点正符合项目教学、任务驱动的课程体系改革的目标。
(3)分层次的实践教学实践教学环节对提升学生编程水平起着至关重要的作用,因此,合理设计实践教学,能起到事半功倍的作用。结合学生学习的特点,我们将实践教学环节进行分层设计:第一,基础实验:即将课堂教学中涉及的算法通过编程来实现,这有利于学生掌握程序设计的基本技巧。第二,开放性实验:要求组建学习小组,各小组选择或自拟一个题目,遵循软件设计思想来完成一个软件项目。包括:程序的构思—模型建立、设计—算法设计、抽象数据类型实现、实施—应用程序编写、运行—程序测试、展示和书写文档。通过项目实施训练学生的工程意识和程序开发能力。
3教学方法改革
(1)项目驱动教学
首先使学生对每种数据结构在现实中的应用有一个清晰的认识,在任务的驱动下激发学生的求知欲,改变学生的学习状态,主动去探索、去学习。与此同时,教师在教学时,始终围绕项目开展教学,通过对项目进行分析,引导学生认识到用现有知识结构去实现该项目存在的问题,自然而然地将学生引入到崭新的知识领域,从而帮助学生拓宽视野。以问题的形式,启发学生思考实现的方法,学生在这种学习环境下,能认识各个知识点在现实中的应用,因而获得学习的动力,化被动学习为主动学习,并将学习的目标从对理论的理解转化到具体的实现上来,以此来提高自身程序编写的综合素养。
(2)分组教学法
在实践教学中,采取项目组的形式,将全班学生分成几个项目组,一般4~6人为一组,完成一个自选项目,每个组配有一个组长。从项目的分析、抽象数据类型的定义、算法设计到编程实现及最终测评,全部由组长负责组织各项学习活动,组员协作完成。教师在项目实施过程中充当总工程师的角色,有目的地引导学生发现新知识,解决处理项目中遇到的困难,培养学生团队合作、解决问题等综合能力,提高了理论水平和实践操作技能[4]。
(3)互动式教学法
在项目教学中,学生代表将对每个项目的实施过程制作相应的文档,上讲台讲解,并与大家进行交流讨论,以此强化学生的质量意识,促进相互学习。同时,为了提高实践效果,教师应对软件编写的每个环节严格把关。每个小组应派出代表在班级汇报程序设计的进展及思路,以及每位学生在设计过程中充当的角色和承担的工作,并展开讨论,这样可以在一定程度上减少搭顺风车的现象,同时通过让学生参与教学的各个环节,提高学生的学习积极性。
(4)网络教学法
利用现代化信息技术服务教学是当前教学改革一个主流趋势。在《数据结构》的教学中,除了课堂教学以外,我们应充分利用现有环境给学生提供更为丰富的教学资源。针对重要知识点,制作视频教程,通过网络教学平台共享,使得课堂教学能顺利围绕项目的实现来展开。此外,通过网站的在线答疑、留言板等功能,搭建了一个学生之间、师生之间的交流平台,及时帮助学生解决学习中的各种问题,提高了学生的学习自主性。总之,教学方法的改革旨在提高学生项目实践能力、自主学习的能力和团队协作的能力。
4考核形式改革
要保证教学效果,考核形式就不能局限于单一的期末考核方式,必须有一套合理的考核标准。CDIO标准中,要求学生的基本个人能力和人际能力、产品、过程和系统构建能力以及学科知识都要融入到专业考核之中,通过多元化的考核机制,不仅能测评学生对理论知识的掌握程度,更能对学生的探索性、分析问题能力、工程能力进行全面的评估。本课程的考试改革方式如下:①平时成绩,占20%,包括课堂纪律、出勤及微型项目完成后提交作业的完成情况;②项目成绩,占50%,由项目小组长与组内成员根据成员在项目中做出的贡献和团队合作态度和能力以及创新能力来共同评定,要求项目小组对项目进行总结,各成员陈述自己完成的工作和收获;③期末成绩,占30%,由于该课程要求学生不仅掌握程序设计的基本思路,还要求具备程序实现的能力,在此,将期末考试通过上机方式进行考核,主要考察内容包括基础理论、算法设计以及程序编写能力。这种考核方式将考核贯穿于整个教学过程的始终,有利于控制每个教学环节,有利于提高学生学习的自觉性和主动性,有利于培养学生团队协作、沟通能力,避免了突击应付考试的现象,能显著提高教学效果。
5CDIO教学实施中应注意的问题
美国是目前世界戏剧教育最为发达的国家之一,曾经有报道称,美国现在有超过一千所大学(学院)设立戏剧系,而且还有一定数量的高校即使没有戏剧系(专业),也设有戏剧艺术欣赏与实践等方面的课程。在美国大学中,戏剧艺术的学习与实践活动是无法分割的,校园剧场和完整的戏剧创作活动是不可或缺的各个组成部分。这些实践成果是以多种戏剧创作方法予以实现的———既有常规戏剧创作的排演,也有其他创作方法的实践,其中就包括大量“教育性戏剧”、“教育剧场”学习结果的呈现。许多高校都会举办年度的戏剧演出季,这些规模和质量都有一定水平的活动,甚至可以成为学校所在的学区内的主要戏剧活动。教育戏剧不只是在西方发达的国家有系统的研究与实践,在亚洲各国也有很多专家和学者在研究、探索如何把教育戏剧的方法融入到普通的教育中去,如何借助戏剧艺术方法让学生更好地接受美育的熏陶。在菲律宾、柬埔寨、韩国、泰国、越南、马来西亚和新加坡等国都有专业的教师从事教育戏剧工作。我国的香港、台湾早在上世纪末已经开始起步。台湾的一些大学也积极响应“九年一贯制”的教育改革,已经成立了教育戏剧研究系,特招中小学教师进修“教育戏剧课程”,着力于带动教师在教学活动中“巧用戏剧技巧”,充分调动学生们在学习上的互动积极性,由此使教育活动更富于成果,同时也使教师在自身能力、知识、经验等方面获得更大的提升,这对推动教育事业的发展意义重大。在香港,戏剧教育获得了和台湾一样的重视。在香港艺术发展局的支持下,由香港演艺学院、教育机构、协会、团体联合组成了香港教育戏剧论坛(TEFO)。同时,香港教育局推行“发展初中戏剧教育”种子计划,开始为初中学生提供三年的戏剧教育课程。2007年在香港举办了国际戏剧\剧场与教育联盟(IDEA)会议。戏剧教育已被列入中小学教育大纲。香港在戏剧知识的普及化方面取得了非常好的成绩,很多综合性院校里都开设了专门的戏剧选修课,并由本校的戏剧系或剧社来负责这项戏剧普及工作,它们面向全校范围开设戏剧欣赏的公共课。因此,很多综合性大学的毕业生,在校期间受到的戏剧的教育和熏陶使得他们很多人爱上了戏剧,工作之余更愿意加入业余剧社,继续将戏剧发扬光大,也有很多人毕业后从事起戏剧教育的研究。
在我国大陆,最早介绍西方的教育剧场的是教育家孙家琇先生1984年发表于《外国戏剧》上的《关于英国的TIE》一文。1995年,李婴宁教授访问巴西戏剧家奥古斯都•伯奥,发表的《风云世界的民众剧场:AugustoBoal访问记》,以及她赴英国研习教育性戏剧课程后,发表的《英国的戏剧教育和剧场教育》是首次向国内介绍教育性戏剧的文章。此后,孙惠柱教授引进的“谢克纳人类表演学研究中心”在上海戏剧学院成立创立社会表演学专业研究生项目,并在此后开展了一系列国际学术交流、综合社会学、心理学、教育学等学科与戏剧学的交叉结合的实践和研究。2005年上海戏剧学院戏剧文学系设立艺术(戏剧)教育专业招收四年制本科学生。云南艺术学院、中央戏剧学院也相继开办了戏剧教育专业。这几所专业戏剧艺术高校着力培养的本科学生和研究生在普通学校和社区进行了一系列理论研究和应用戏剧实践活动,培养了中国首批从事教育性戏剧的基础教学、实践和研究人才。与此同时,近年来许多省市的文化部门、专业协会和一些高校在不断举办“青年戏剧节”、“大学生戏剧节”等戏剧活动,催生了越来越多的校园剧社成立了。在每年一度的校园戏剧节上吸引着越来越多的大学生的积极响应参与,这样的氛围,也为“教育性戏剧”、“应用性戏剧”在高校中的开展与推广奠定了基础。
二、“教育戏剧”理论与实践在高校中应用与推广的意义
从以上的介绍可以看出,“教育戏剧”是用来发展个人、社会,以及人文教育为目的教育手段和方法,完成戏剧演出,或创作一出舞台剧不是最终的目的,教育戏剧的重点在于“教育”,在于参与戏剧活动时的同学们获得的学习经验;这些经验能让学生认识、了解社会,能够探索、发掘自身的潜力,在戏剧活动的参与中建立道德观、价值观,让学生的心灵与精神得到健康的成长。鼓励学生积极地探索世界、探索人生,增加他们的自我理解力,努力培养与他人的沟通、表达能力,学会多角度的思考;发展他们的创造力和想象力,加强他们的学习效果,启发学生的思维;学习运用戏剧的形式体会个人的成长,让他们发展属于自己的个性、形成良好的思想品质,建立起应有的自信的有效途径。把高校作为推广与实践的阵地是行之有效的途径。
(一)戏剧专业院校要承担为教育戏剧培育“火种”的责任我们前面介绍过,目前国内开设戏剧教育(“教育戏剧”)专业的院校还为数不多,并且局限在上海戏剧学院、中央戏剧学院等几家权威的专业戏剧院校。为了落实国家教育主管部门对艺术教育在基础教育与大学教育中最新的指示精神,大力提升戏剧艺术在我国各阶段教育中的比重和认知程度,拓宽戏剧艺术教育的教学方式方法,借助欧美成熟、系统的“教育性戏剧”的理论与实践,让戏剧艺术为各类教育服务,发挥戏剧艺术更大的功用。就目前而言,应该以这些专业戏剧院校做为策源地,培育优良“火种”,并在适当时机,向条件成熟的专业艺术学院、高等师范类院校辐射、散播,不断推进戏剧教育(“教育戏剧”)专业的开办,以形成燎原之势。国家和省市各级教育主管部门应大力扶持戏剧教育专业的开办,建立健全学科体系和课程体系出台相应的政策,以保证戏剧艺术教育(“教育戏剧”)专业的教学质量。惟其如此才能在十年,乃至二十年之后,戏剧艺术才能在各阶段的普通教育中真正发挥美育和育人的作用。
关键词:数据处理;Origin软件;软件教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)28-0231-02
《数据处理与论文写作》是农科院校多个专业的必修课程。该课程对于指导、帮助本科生开展课程实验和毕业论文设计以及毕业后从事科学研究及生产实践具有重要作用。该课程包括数据处理和论文写作两部分,其中数据处理是该课程的重点。但对工科基础比较薄弱的农科院校学生而言,数据处理部分具有理论性强、内容抽象、对高等数学和概率论与数理统计等先修课程要求较高等特点[1],使学生难以掌握该部分内容。课堂调查表明,学生在心理上对该部分内容容易产生一定的抵触情绪,学习兴趣较低,学习效果较差。因此,在学生认知不足、学习积极性不高的情况下,如何加强学生在数据处理学习中的主动性,提高教学效果,是《数据处理与论文写作》课程教师迫切需要解决的问题。
鉴于现在大学生的计算机操作能力普遍较强的特点,在《数据处理与论文写作》教学中引入计算机教学为该课程改革提供了契机。本课程选择当今世界上最著名的科技绘图和数据分析软件之一――Origin软件进行数据处理的计算机教学。
一、Origin软件的简介和特点
Origin软件是美国OriginLab公司开发的科技绘图和数据分析软件。自1991年问世以来,该软件一直在不断升级,目前已发展到Origin 9.1版[2]。
和当前流行的图形和可视化的数据分析软件Matlab、Mathmatica、SAS等相比,采用Origin软件进行数据分析和科学绘图,不需要任何计算机编程基础,也无需熟悉大量的函数和命令,只需单击工具条按钮或者选择菜单命令即可以完成大部分工作。此外,Origin可使用自身的脚本语言LabTalk控制软件,该语言可使用内置的基于C/C++的编译语言Origin C进行扩展。因此,Origin软件具有功能强大、操作简便等特点,既适合于一般的作图需求,也能够满足复杂的数据分析和图形处理。因此,Origin软件已经成为广泛流行和国际科技出版界公认的标准作图工具,是科学研究和工程工作者常用的软件之一[3]。
二、Origin软件的基本功能
Origin软件在科技绘图、统计描述和统计检验等方面功能丰富,这为《数据处理与论文写作》课程中的数据处理提供了便利条件。其功能可分类总结如下:(1)科技绘图:Origin软件可以提供几十种二维和三维的图形模板,包括直线图、描点图、向量图、柱状图、饼图、区域图、箱线图、极坐标图、气泡图、三角坐标图、彩色映射图以及各种3D图和统计用图等,用户可以使用这些模板制图,还可以自定义绘图模板;Origin还具备绘制更为复杂的多变量、多数据集的多层图的功能,可以产生双X轴、双Y轴图等;可以进行线性拟合、多项式拟合、S形曲线拟合等,还可以根据需要设定函数进行拟合;同时,Origin能够提供拟合参数等[3]。(2)统计描述:可以采用Origin进行常用的统计描述,如最大值、最小值、中位数、极差、和、数据点数、平均值、方差、标准偏差、平均值的标准误差、权重和、峰度、偏度及百分位数等。(3)统计检验:Origin软件中常见的统计检验函数有单样本t检验、独立双样本t检验、卡方检验、单因素方差分析、双因素方差分析、存活率分析等。
三、教学实例分析
《数据处理与论文写作》的数据处理部分包括很多理论内容,例如假设检验和方差分析及多重比较的基本原理等。这些内容的讲授通常涉及到大量的公式推导和计算,这使得教师难以在有限的课堂时间内高效地传递这些信息,还易引起学生的厌学情绪,使学生对知识的接受程度较低,教学效果不理想。例如,在讲解有重复的双因素方差分析时,需要计算矫正数、总平方和及其自由度、水平组合平方和及其自由度、两个因素的平方和及其自由度、交互作用平方和及其自由度、误差平方和及其自由度、相应均方等统计量,计算任务繁重,学生尤其难以接受手工计算,故在教学过程中将Origin软件引入教学。具体实现过程如下例题所示。
例题:为提高果汁饮料的口感,研究果汁的pH值(A)和蔗糖添加量(B)两个因素不同水平组合对果汁感官评分的影响。果汁的pH值为3.5、4.0、4.5,蔗糖添加量为10%、15%、20%。每个水平组合重复3次,进行完全随机化试验。试验指标为感官评分越高越好。试验结果如表1所示。试分析各pH值和蔗糖添加量水平下果汁的感官评分是否存在显著差异?
该题目的完成需要先分析pH值和蔗糖添加量对果汁的感官评分是否有显著影响,在此基础上进行多重比较。采用Origin软件分析,步骤如下:(1)按照下列方式将数据录入到origin软件的工作表中,或者选择File/Import将其他数据文件直接调入工作表中;(2)在Statistics选项中选择ANOVA/Two-way ANOVA;(3)在所弹出的对话框中的数据录入区域录入对应数据,选择结果输出的内容:统计描述(Descriptive Statistics)和多重比较(Means Comparison),并明确多重比较结果输出时所采用的显著性水平和多重比较的方法(如Tukey、Fisher检验等),点击OK确认输出结果;(4)根据结果(如表2所示)做出判断。
从表2的结果可以看出,Origin软件所输出的结果直观,无需进行复杂的计算和查找F值表等即可做出判断。
在实际教学过程中,可以先进行数据分析的软件演示,让学生对采用Origin软件开展方差分析建立感性认识,减少学生的畏难心理,为进行方差分析的理论教学做好铺垫;同时,在后期的上机操作训练中,学生的学习积极性得到调动,教学效果得到充分提升。
Origin软件灵活、多变、强大的科技绘图功能能够极大地激发学生的学习兴趣,提高学生的绘图水平,对进一步顺利完成毕业论文乃至未来的科研任务也起到了至关重要的作用。采用Origin进行多个统计量计算时,单击工具条按钮可一步完成所有统计量的计算,通过简单的课堂练习即可掌握;而在统计检验中,学生在软件操作过程中营造了互动的课堂氛围,提高了他们的课堂参与度。Origin软件在《数据处理与论文写作》中的应用很好地诠释了现代信息技术与教育事业的强强联合,使得该课程数据处理部分的教学变得更加容易、简便,摆脱了传统的利用计算器进行计算的方式,简化了计算程序,优化了该课程的教学效果。值得注意的是,尽管Origin软件能够帮助学生实现复杂的计算,但在教学中也应引导学生认识到Origin软件只是工具,必要的理论知识学习才是用好该工具的前提。此外,由于课堂中的学习时间有限,而软件的使用需要在实际应用中反复探索、实践与总结,因此应引导学生加强课后的练习和使用,使之完全掌握该软件,以适应新的经济形式下社会对理论与实践能力兼备型人才的需求。
参考文献:
[1]王钦德,杨坚.食品试验设计与统计分析[M].北京:中国农业大学出版社,2003.
在课堂教学中,我们结合当前讲授内容,把硕士入学考试,国家软件水平考试,程序设计、软件开发岗位的招聘考试等试题作为例题或习题引入教学中,并且在课程网站上开设考研专栏、面试和软考专栏、高级专题、竞赛专栏等,以此满足学生就业、考研、自主学习的需要[2-3]。
2个性化教学在作业布置中的应用
在作业布置环节,我们设置必做题和选做题。必做题注重基本知识的巩固和运用,满足共性化教学的需要;选做题往往难度更大,更具开放性,需要查阅更多的资料,甚至要与人讨论,上机实验才能完成。这样做的目的是激发能力强学生的探索和创新欲望,训练其综合运用所学知识解决实际问题的能力。
3个性化教学在实验教学中的应用
实验教学是课程学习的重要环节,我们首先应强调理性实践,督促学生养成分析和思考的习惯,减少实验中的盲目性,强调课前准备、课后总结分析的重要性[4]。几年的教学实践表明,学生的专业素养得到了明显提高。实验教学的设计思想是以个性化培养为基础,以创新能力培养为目标,系统地设计实验教学内容。
3.1提供3个难度等级的实验题目
为满足学生不同需求,教师每次实验提供3个难度等级的题目,要求学生选择其一完成。对于能力强的学生,教师鼓励选择难度大的题目,同时允许学生自己提出选题,目的是开展“创造型应用”实践。难度较低的题目主要是验证型和部分设计型实验,这类题目侧重基本技能和基本理论的训练,要求同学必须熟练掌握数据结构的基本理论、基本概念和基本方法,偏重于对课程内容的理解。难度较大的题目主要是综合型和部分设计型实验。这类实验题力图通过实践培养学生分析问题、找出原理与应用的结合点,使学生学会把书本上学到的知识综合起来解决实际问题,并且在实践中进行反思和领悟。教学实践表明,难度大的综合性实验能够使学生更好地理解和掌握算法设计的有关技术,提升学生组织数据及编写大型程序的能力,为整个专业学习打下更全面、起点更高的基础。
3.2开展面向问题求解能力的实践教学
开展面向问题求解能力实践教学的出发点是以问题为中心引导学生针对实际问题进行数据抽象,分析其特征,力图将其归结为某种理论课已经研究过的数据结构,再以这种数据结构的典型算法为基础,设计出针对实际问题的算法,并利用所学知识对算法的时间效率、空间效率做出估算和评判,最终编写出正确、高效的程序。教师在实验课中引导能力较强的学生选择设计型和综合型的题目,以问题为中心引导学生组成研究小组。例如,教师在讲完“栈和队列”之后,要求学生运用学过的知识,设计一个模拟食堂售饭的系统,统计每天中午学生在食堂停留的时间;在讲完图的遍历和最短路径之后,要求学生就学校三水校区设计一个校园导游系统,自己确定校园景点,测绘景点之间的路径与距离,建立校园景点地图,设计一个算法使得游客走最少的路,却能遍历全部景点。设置这种只给出问题,而没有细致方案的实验题目,目的是充分调动学生的积极性,让学生自己去分析实际需求,找出所要解决的问题与所学数据结构课程之间的联系,并且最终运用数据结构的知识去解决它。这一教学设计的目标是培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力,在解决问题的同时加深对理论的理解,发现创新点,提升创新能力。
4个性化教学在课外学习环节中的应用
4.1以宿舍为单位组成学习小组
作为共性化教学的延伸,教师要求学生以宿舍为单位组成学习小组,就作业和实验等问题开展讨论,以小组为单位完成某些实验项目和大作业,对其中优秀作品进行表扬和展示,以此增强学生的协助精神和竞争意识[5]。
4.2面向问题组成课外学习小组
实验课时毕竟有限,面向问题组成课外学习小组是面向问题求解能力的实践教学的延伸,也是个性化教学的延伸。教师以一个比较复杂的实际问题为中心,组织有兴趣的学生组成研究小组,其目的是针对能力较强的学生,培养综合运用所学理论知识解决实际问题的能力,在解决问题的同时加深对理论的理解,发现创新点,提升创新能力。为了拓展题目的来源,我们组织学生申报校级学生科研课题,参加ACM大学生程序设计等各种竞赛。在申报前,我们提供选题指导;在申报成功后,进行动态辅导。由于数据结构课程组的老师大多职称高、学历高、科研能力强、课题多、档次高,让学生参加老师的课题也是一条满足个性化需求的途径。
4.3网上自主学习
为鼓励学生进行网上自主学习,我们将网络学习作为平时成绩的一部分,考核的内容包括学生在讨论版上的发帖数和回帖数,老师平时发现好的帖子还会直接奖励适当的分数。课程网站在服务共性化与个性化相结合的教学模式方面进行了有益的尝试。首先,课程网站和大多数其他课程网站一样,具有教学大纲、课件、精选题库等栏目,以此满足共性化教学的需要。考虑到有的学生准备参加全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试,有的计划考研,有的要参加公司的面试等,课程网站还设置了以下栏目:①考研专栏,包括最新考纲、近几年考研真题及参考答案、按章复习、全真试卷;②面试和软考试题专栏,针对学生就业面试和参加国家软件水平考试的需要,收集各公司招聘程序设计、软件测试、系统开发等岗位的试题以及国家软件水平考试的试题,整理和汇集到面试和软考试题栏目;③高级专题和竞赛专栏;④课程社区针对考研、面试、软考设置专门的讨论区;⑤实验指导栏目,就3个难度等级的实验题目进行指导,对优秀作品进行展示。
5结语
网络的普及产生了无纸化的电子交易这一新型的交易方式,新型的交易方式产生了无纸化的电子合同这一新型的合同形式,新型的合同形式产生了电子数据讯息的法律效力这一新型的问题。解决电子数据讯息的法律效力问题对电子交易的正常发展将具有不可忽视的法律意义,因为它是电子交易相关法律问题中起码的、最基本性的问题。
本文首先指出了电子数据讯息的法律效力问题实际上是电子数据讯息能否取得与书面文件同等法律效力的问题,由此入手,采用"功能等同"的方法,对"书面"、"签名"、"原件"等问题分别予以解决,从而最终对电子数据讯息的法律效力予以明确的认可与确定。
关键词:电子合同电子数据讯息法律效力
一、导言
今天,我们所身处的这个时代,是一个"数字化生存的网络时代"。网络已经应用到了人类社会的日常生活中,覆盖了整个世界的绝大部分。在这样的环境下,采用现代信息技术手段,以数字化通讯网络和计算机装置替代传统交易过程中纸介质信息载体的存储、传递、等环节的新型商业交易方式,因其能够极大地满足商业活动提高效率、减少开支和增加利润的迫切需要,发展迅猛。这一新型的贸易方式,是世界范围内商业方式和经济生活的一次革命性变革,正日益成为世界经济新的增长点,为各国所重视,成为各国巩固和提高经济竞争力的战略发展重点。这一新型的贸易方式,就是电子交易(也即人们所称的电子商务,亦有称为电子商业的)[1]。
在电子交易的过程中,参加交易的双方是以交换电子数据讯息的方式而不是通过当面签订或交换书面文件的方式来达成或进行商业交易的,也即是,在这过程中,以电子数据讯息代替了传统的书面文件,实现了无纸化。这就产生了一种新型的合同形式:电子合同。
电子合同,是指以电子数据交换(ElectronicDataInterchange缩写为EDI)、电子邮件(E-mail)等能够完全准确地反映双方当事人意思表示一致的电子数据讯息的形式,通过计算机互联网订立的商品、服务交易合同。[2]在电子合同中,合同的文本是以可读形式存储在计算机磁性介质上的一组电子数据讯息,该讯息首先通过一方计算机键入内存,然后自动转发,经过通讯网络或计算机互联网,到达对方计算机内存中。作为合同载体的电子数据讯息,无法像传统的纸本合同文件那样直接由人眼阅读,除非将其打印在纸面上或是显示在电脑显示屏上。由此可知,电子合同这一新型的合同形式,其新型的地方主要在于其载体,即电子数据讯息的采用。
因为电子合同的载体与传统的书面文件大不相同,这使现行法律规范的某些规定对作为电子合同载体的电子数据讯息的法律效力及有效性产生了影响。如果不解决电子数据讯息的法律效力问题,也就无法确定电子合同的法律效力,这势必对电子交易的正常发展构成极大的阻碍。只有保障了电子数据讯息的有效使用,各种电子交易活动才能广泛展开。所以,电子数据讯息的法律效力问题,可以说是电子交易相关法律问题中起码的、最基本性的问题。
二、电子数据讯息的法律概念
电子数据讯息原本是一个计算机通讯方面的专业术语,简单地说就是电子数码形式的信息流的总称。但作为法律上的一个概念,不同的组织、不同的国家、不同的学者的表述各有不同。
联合国国际贸易法委员会在《电子商业示范法》中使用了DataMassege,即数据电文。规定:
"数据电文"系指经由以电子手段、光学手段、或类似手段生成、储存或传递的信息,这些手段包括但不限于电子数据交换(EDI)、电子邮件、电报、电传、和传真;[3]
"电子数据交换(EDI)"系指电子计算机之间使用某种商定标准来规定信息结构的信息电子运输。[4]
香港《电子交易条例》使用了ElectronicRecord(电子记录),指信息系统所产生的数码形式的记录,而该记录--(a)能在信息系统内传送或由一个信息系统传送至另一个信息系统;并且(b)能储存在信息系统或其他媒介内。[5]
韩国《电子商业基本法》采用电子讯息,指以使用包括计算机在内的电子数据处理设备的电子或类似手段生成、发送、接收或储存的信息。[6]
我国《合同法》采用"数据电文",译自DataMassege,包括电报、电传、传真、电子数据交换和电子邮件。[7]
《中华人民共和国合同法精解》:电子数据交换(EDI)是一种由电子计算机及其通讯网络处理业务文件的形式,作为一种新的电子化贸易工具,又称为电子合同。[8]
《电子商务法初论》:DataMassege,数据电讯,是独立于口头、书面等传统意思表达方式之外的一种电子通讯信息及其记录。[9]
此外,对于我国《合同法》将DataMassege译为数据电文,有学者认为该译文含义过于狭窄、呆滞,特别是"电文"二字的使用,明显带有电报文书的痕迹,没有完全摆脱书面形式要求的影响,因而主张应译为"数据电讯",认为这才能体现出电子商务讯息的动态性与多样化的特点[10];也有学者译为"数据讯息"[11]。
从上面的各种表述,我们可以看出其中有一个层次问题,即:电子数据交换、电子邮件、电报、电传、传真这些与电子数据讯息并不是同一层次上的,它们是包含在电子数据讯息之中的。这从《电子商业示范法》第2条的规定以及我国《合同法》第11条关于"数据电文"的解释中可清楚感知。
而从严格意义上来讲,电报、电传、传真与电子交易中的电子数据讯息是不同的。
因为我们说,电子交易的最大特点,就是以电子数据讯息取代了一系列的纸面交易文件,实现了交易的"无纸化"。而电报、电传及传真虽然也都是使用电子方式传送信息的,但它们通常总是产生一份书面的东西,即它们的最终传递结果,都是被设计成纸张的书面材料。从某种意义上来说,它们只是纸面文件的传递方式不同。也正因此,电报、电传、传真这些早就应用于商业交易中的通讯技术,并未对传统的法律规则构成大的冲击。
本文所论述的电子数据讯息,是指以电子数据交换、电子邮件进行电子交易而产生的电子数码信息流,这应是排除了电报、电传、传真的。据此,对本文论述的电子数据讯息这一概念,从法律意义上可表述为:在以电子数据交换、电子邮件进行的电子交易中,所产生的不能直接地为人们所感知的一种传达民商事主体的内在意思表示的无纸化的电子信息。
三、电子数据讯息作为合同载体的特征
电子交易中电子数据讯息的法律效力问题,主要是由于其与传统书面文件形式的不同而产生的。这一问题实际上是电子数据讯息能否构成传统法上的书面形式,能否取得与书面文件同等效力的问题,也即是电子合同的形式要件问题。
合同形式是合同当事人所达成的协议的表现形式,是合同内容的载体。在传统法中,记载、传递具有法律意义的文件的形式,与当事人之间权利义务的享有与履行,有极其密切的关系。书面形式作为合同常采用的一种形式,是指以文字为表现形式的合同形式。在一些法律法规中,甚至将书面形式的有无,当作法律行为生效的前提条件。之所以将书面记载,作为重要的法律行为的形式要求,主要原因在于书面形式具有长久保存的优点,而且,如果加上手书签名的认证,以及原件等要求的配合,便符合了理想的法庭证据要求,可以证明各方当事人确有订立合同的意向以及此种意向的性质,及帮助各方意识到订立合同的后果等,从而可据以确定纷争之民商事事实。
而在电子交易中,文字表达的具体方式发生了根本性变化。在计算机网络中传输的信息既不是文字,其载体也非人们所能直接感知意义的物质。与传统的书面文件相比,电子数据讯息具有如下特征:
(1)它实质上是一组电子信息,其依赖于的存在介质是电脑硬盘或软盘的磁性介质,而不是传统的纸张;
(2)它的表现形式不是有形的纸张文字,而必须通过调取储存在磁盘中的文件信息,利用电子枪显示在电脑显示屏上的文字来表现。
四、电子数据讯息法律效力的认可
1、《电子商业示范法》与"功能等同"方法
对电子数据讯息的书面形式问题如何解决呢?《电子商业示范法》提出了一个方案。
《电子商业示范法》是联合国国际贸易法委员会1996年颁布的。该法是针对"以非书面电文形式来传递具有法律意义的信息可能会因使用这种电文所遇到的法律障碍或这种电文的法律效力及有效性的不确定性而受到影响"[12]的情况,向各国立法者提供一套国际公认的规则,以说明怎样去消除此类法律障碍。因此该法实际上是一部关于电子数据讯息效力的法律制度。
《电子商业示范法》采用了一种"功能等同(functional-equivalent)"的方法,这种方法立足于分析传统的书面要求的目的和作用,以确定如何通过电子商业技术来达到这些目的或作用。其具体做法是挑出书面形式要求中的基本作用,以其作为标准,一旦数据电文达到这些标准,即可同起着相同作用的相应书面文件一样,享受同等程度的法律认可。据此,《电子商业示范法》在第6条中规定:"如法律要求信息须采用书面形式,则假若一项数据电文所含信息可以调取以备日后查用,即满足了该项要求。"该条对电子交易环境中"书面"的基本标准,以"可以调取以备日后查用"为界,这一法律上对电子数据讯息的书面效力的要求,是一种等价功能上的要求。
2、"书面"、"签名"、"原件"问题的解决
我认为《电子商业示范法》采用"功能等同"方法以解决电子数据讯息的书面形式问题在当前的技术条件下是最佳的方法。
就电子数据讯息本身来看,不能将其视为等同于书面文件,因为两者具有不同的性质,这在前面已论述过。但作为商业交易中所产生的合同的载体,电子数据讯息与传统书面文件却有着相同的功能,即两者都是传达了民商事主体的内在意思表示。对于传统的书面文件在作为合同形式时所起的作用,如:提供文件供大家可以阅读;可复制以便每一当事方均掌握一份同数据副本;文件在长时间内可以保持不变;可通过签字核证数据等,电子数据讯息在作为电子合同载体时,在必要的技术保障下,同样能够起到这些作用,并且其可靠程度和速度比传统的书面文件还可能更高。因此,电子数据讯息在电子交易中,作为交易各方当事人的真实意思表示,应当具有与书面文件同等的法律效力,不能仅因其不是采用传统书面文件的形式而加以歧视。
在我国《合同法》中第11条这样规定:"书面形式是指合同书、信件和数据电文(包括电报、电传、传真、电子数据交换和电子邮件)等可以有形地表现所载内容的形式。"对于《合同法》的这一规定,我国有些人认为"该条已明确将电子数据交换和电子邮件等网络通信方式纳入书面形式的范畴,赋予其法律效力。这一点在世界各国现行立法中处于领先地位。"[13]也有些人认为"这实际上已赋予了电子合同与传统合同同等的法律效力。"[14]
事实是否如此呢?不是。
从前面的论述我们可知电子数据讯息本身与书面文件是不能等同的,两者只是在作为合同载体时具有相同的功能。所以我们在赋予电子数据讯息与传统书面形式同等的法律效力时所采用的是"功能等同"法。而我国的《合同法》却在实际上采用了"形式等同"法,把本属无形非纸质的电子合同归入到有形的纸质的书面合同形式中。形式等同后,"签名"、"原件"等这些"书面"的问题就无法解决,这恰是《电子商业示范法颁布指南》中提到的情况:"尽管有的国家就电子商业的某些方面颁布了具体规定,但仍然没有全面涉及电子商业的立法。这种情况可能使人们无法准确地把握并非以传统的书面文件形式提供的信息的法律性质和有效性。"[15]
在法律意义上,对于书面文件的要求是有多种层次的,"书面形式"只是其中的最低层次,另外还有与书面紧密联系的手书签名,以及原件的保存与提交等内容。单纯的书面形式,并不能起到证明法律事实的作用。只有将当事人的签名,以及书面原件等规范合并在一起,才能较完整地达到法律规范的要求。一般的书面形式,即不附加签名或原件要求的,充其量只能起到对文件内容长期保存的作用。所以我们通过"功能等同"法赋予电子数据讯息的与传统书面形式同等的法律效力,不应混同于更为严格的一些要求,如"经签署的文书"、"经签署的原件"等。
在合同交易中,人们对合同载体的书面形式要求,常常是与其他条件相结合的,比如同时要求签名和原件形式。因而我们解决电子数据讯息的"书面"问题时还必须解决与之紧密联系的"签名"与"原件"问题。只有如此才能明确地确定电子数据讯息作为电子合同载体的完整法律效力。
在传统的书面合同中,合同当事人的签名或盖章可以证明其身份,并确认其本人在缔约时与合同的内容相关联。所以,签章是合同生效的必要条件,它对合同当事人的意思表示具有证据力。而签章的概念是与纸张的使用密切相连的,在以电子数据讯息作为合同载体的情况下,由当事人在合同上亲笔签名或加盖印章是不可能的。为此,技术专家们设计了一种称为"电子签名(ElectronicSignature)"的技术以实现电子合同当事人签字的功能。
电子签名的使用者持有以电子数据密码表示的密钥,他可以在电子交易中,利用密钥对发送的电子数据讯息进行加密,形成数码形式的字母、数目字或其他符号的值,附着在被加密的电子文件中。它代表了该电子文件的特征。如果有第三人对电子文件进行篡改,但他并不知道发送方的私人密钥,那么在文件发生改变时,电子签名的值也将随之而发生改变,不同的文件得到的是不同的电子签名数码值。
因此,电子签名能够客观地辨别签署者的身份,并证明该签署者与其所签署的信息内容相关联,而且还能够辨别经签署的信息内容是否曾被篡改。电子签名的这些作用与传统的亲笔签名的主要作用相等同,所以电子签名也可享受与亲笔签名同等程度的法律认可。经电子签名的电子数据讯息的法律效力,等同于经签署的文书。
解决了电子数据讯息"书面"、"签名"的问题,采用同样的"功能等同"法,"原件"的问题也就不难解决。
"原件"的作用主要在凭证方面,它能够证明文件所记录的内容充分完整且从未被改动。而电子数据讯息作为人们不能直接感知意义的物质,它必须通过一定的方式,如在电脑显示屏显示或经打印机打印出来,才能为人们所感知,但此时人们所看到的,应是"原件"的"副本",而不是"原件"。但采用电子签名的技术后,电子数据讯息同样能够确保其所记录的原始数据充分完整且从未被改动,这与"原件"在法律上所起的主要作用相一致,因此,从此种意义上说,经签署的电子数据讯息,符合"原件"的功能要求,其在法律上的效力,可等同于"原件"。
3、电子数据讯息法律效力的确认
综上,我们可以对电子交易中电子数据讯息的法律效力作一个综合的、明确的确认。
1、电子数据讯息作为电子交易各方当事人的真实意思表示,具有与书面文件同等的法律效力,不能仅因其不是采用传统书面文件的形式而加以歧视。
2、经过电子签名的电子数据讯息,在具备必要的技术保障下,符合传统法律中书面签名与书面原件的要求,起到与"经签署的文书"和"经签署的原件"同等的法律效力。
3、在任何法律诉讼中,电子数据讯息具有与其他传统证据形式相同的可接受性,不因为其是电子数据讯息的形式而不被接受或影响其证据力。
4、以电子数据讯息为载体的电子合同,不因其采用该载体形式而影响其法律效力、有效性和可执行性,只要其符合法律的其他一些规定,如不欺诈等,就享有与传统书面合同一样的法律效力。
五、结语
随着网络的进一步普及,电子数据交换和电子邮件的手段在商业交易中的使用正在迅速增多。对电子交易中电子数据讯息法律效力的确认,对于规范电子交易,保持其高效性,维护其安全性具有不可忽视的法律意义。
技术的变化发展永远不会结束,在当今时代更是日新月异。也许以后一些新技术的出现能化解现在所存在的法律障碍,但在当前的技术条件下,只能、也必须采用本文的方法对电子交易中的电子数据讯息的法律效力作出确定,相信这对相关电子技术的发展也能起到激励和促进的作用。
[1]本文之所以采用"电子交易"的说法,是因为关于"电子商务"的概念目前并没有一个统一的表述,而有不少人将电报、电传、传真等贸易方式也归入到电子商务中,但这些并非本文所要论述的对象,因此采用"电子交易",籍以排除这些。
[2]周仪等《电子商务法律及案例》中国国际广播出版社2001年1月第1版第22页
[3]联合国国际贸易法委员会《电子商业示范法》第2条(a)
[4]联合国国际贸易法委员会《电子商业示范法》第2条(b)
[5]香港《电子交易条例》第1部2释义
[6]韩国《电子商业基本法》第1条定义1
[7]《中华人民共和国合同法》第11条
[8]江平《中华人民共和国合同法精解》中国政法大学出版社1999年3月第1版第11页
[9]张楚《电子商务法初论》中国政法大学出版社2000年4月第1版第112页
[10]张楚《电子商务法初论》中国政法大学出版社2000年4月第1版第112页
[11]郑成思主编《知识产权文丛》第1卷中国政法大学出版社1999年第1版第255页
[12]联合国国际贸易法委员会《电子商业示范法颁布指南》A目标2
[13]梅绍祖等《电子商务法律规范》清华大学出版社2000年9月第1版第24页
[14]蒋建平杨毅《电子合同效力问题初探》载《人民法院报》2000年3月25日
[15]联合国国际贸易法委员会《电子商业示范法颁布指南》A目标3
参考资料
联合国国际贸易法委员会《电子商业示范法》
联合国国际贸易法委员会《电子商业示范法颁布指南》
韩国《电子商业基本法》
香港《电子交易条例》
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梅绍祖范小华黎希宁《电子商务法律规范》清华大学出版社2000年9月第1版
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江平主编《中华人民共和国合同法精解》中国政法大学出版社1999年3月第1版
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1.1数据教育的内涵
什么是数据教育?目前尚无定论。笔者认为,在整合用户资源的基础上,数据教育可以通过数据分析与管理实现拉长数据产业价值链,改善网络教育的结构和模式,是以大数据为核心整合网络教育资源所进行的信息、产品与服务的交易活动。大数据正在重构很多传统行业。麦当劳、肯德基以及苹果公司等旗舰专卖店的位置都是收集、整理生活中大量的相关数据对其进行分析挖掘,从中获得有价值的数据信息而演化出更有使用价值的新的商业模式。规模经济和范围经济是行业战略扩张的本质动因。网络教育向数据教育发展,本质是依托规模经济和范围经济来强化网络教育的影响力、延展网络教育经济规模、降低生产成本、提高社会效益和经济效益。数据教育的主要对象的是网络教育的使用者,具体为学习者和教学者。利用数据教育使用者在学习中产生的大量数据,建构数据分析模型来发现社会关系和有价值的数据信息,进而预测学习者的学习情况并提供个性化建议。因此,数据教育的范式中首先应测量、收集、分析和报告有关网络教育使用者及其学习环境的数据,然后进行理解和优化产生的学习环境。网络教育教育平台的使用会产生积累大量系统化、结构化的学习结果和学习行为数据。网络教育将这些数据提取出有意义的信息,并利用这些信息为教育者、学习者、管理者、教育软件开发者和教育研究者等提供服务是大数据时代网络教育的必然趋势。
1.2数据教育的发展理路
网络教育与数据的融合是网络教育扩张的战略选择。目前网络教育的融合转型中没有成功先例,原因是大家都把科技对网络教育的作用看成是渐进使用过程,而没有看到它实际上对整个教学内容从生产一直到传播、到效应的发生,全都是一种革命性的改变。若能认识到这一点,就可以在全世界的网络教育发展过程当中占领、占用这样一个产业的制高点。用互联网的思维、用互联网所代表的最好的技术、最好的文化形态,再加上相应的政策支持,就能够全面开启数据教育。由于数据教育本质上归属于信息传播与网络教育融合的服务产业,因此,它们之间具有众多邻接点,网络教育的传播力、公信力和影响力等无形资产以及信息生产、传播途径等资源和能力便于转移到数据教育过程中,从而形成独特的数据教育运营模式。以物联网、云计算等综合技术的成熟为基础,在用户在线学习的数据库中挖掘出有价值的深数据,然后进行过程性和综合性的考量,找到学习者的学习行为、学习习惯以及学习兴趣等之间的内在联系,考量背后的逻辑关系,并作出恰当的教学决策,是数据教育的发展理路。作为网络教育的高级应用和发展路径,数据教育可以分析学习者的一些静态数据和动态数据,静态数据如过去的成绩和学习行为,动态数据如在线登陆方式,讨论发帖量之类,通过分析这些数据追踪分析学习者的类型,把学习者进行分类,诸如高成就、比较危险、社会型学习者等不同的类型。在分类的基础上对不同的学习者进行实时干预,对高成就类型可以提供具有挑战性和具有一定难度的学习任务,对处于危险状态的学生,给予特别关注和一些学习上的帮助,对社会型的学生,给予社交上的一些支持。在学习开始时做一个学习能力测验对于期末考试成绩预测最可靠的方法。设计更复杂的数据驱动预测模型,则必须在此基础上进行改善,这一改善需要进一步的数据分析。数据分析的目的是确定能够准确预测哪些变量。目前,Purdue大学的CourseSignalsoftware已经部分实现了这一技术。Sig-nals在学生的学习过程设置了红色、黄色、绿色等信号,这些不同的信号可以帮助使用者了解目前的学习状态。CourseSignalsoftware的评估报告显示,参与CourseSignal项目可以使学生获得更高的平均分,并快速地寻找所需要的资源。
2数据教育的理念分析
通过数据教育的内涵和发展理路的分析和梳理,数据教育包涵以下几种核心理念,即用户为中心、巧用慢数据、借力数据思维和构建数据产业链。
2.1数据教育的核心理念仍是用户为中心
新的科技出现之后,网络教育用户的需求不但是量的增加,还是层次的增加,过去人们对共性的东西有需求,现在对个性的东西也有需求,过去对理性的东西有需求,现在对涉及到人们的情感、情绪等过去在主流网络教育中所占比重很少的东西也有很大需求。如用户对网络教育的游戏化,反转式的趋向,数据教育让这些趋向变成了现实。网络教育的竞争是各种教学法的精细化准确化,并且在呈现给学习者的用户前端界面上进行优化,增强前端界面与学习者之间的黏合度,如整个网络教育教学的链条才会不断下移,才会更加符合学习者个体的特点。数据教育是一个更加了解并最大化满足用户需求的方式,借助多样化的科技实现了用户之间差异化学习与学习模式的无缝对接。数据教育能够检测数据中的模式,因为这一教育模式是建立在数据分析和人工智能方法的基础之上的。类似技术可用于智能教学系统,以动态的方式对学生进行有针对性的分类而不是进行诸如人口统计的简单分类,也可以利用协同过滤技术对特定的资源建立模型。如隐含的人与人在论坛上的互动和外显的人与人、朋友或者关注对象之间的关系,这些分析用于数据教育的学习分析中来探索网络集群、影响力网络、参与及不参与状况。数据教育可以用来对所提供的数据进行意义建构,数据教育的价值在于对大量数据进行分析和处理,进而形成教育模式为网络教育提供帮助。相比传统的网络教育,数据教育能够提供更加细致和有效的反馈,如学习者掌握熟悉和了解概念到何种程度,根据数据自动呈现以后的学习内容或者不呈现影响学习者掌握后来学习内容的材料。
2.2数据教育要巧用慢数据
2014年5月29日,第九届百度联盟峰会上百度董事长兼CEO李彦宏预测了未来5年有非常大发展的两大产业机会,这两大产业是百度、阿里巴巴、腾讯三者都不大可能涉足的领域:第一是新型企业级软件,这些软件可以解决企业从内部到外部链接的问题;第二就是挖掘新的有价值的慢数据,发掘具有个性化针对性的预测信息,为用户寻找真正有价值且能产生效率的慢数据。李彦宏的这一分析和预测不但权威而且有说服力。目前,互联网企业在网络用户规模不断扩大、流量激增的情况下,面临着新的尴尬,即搜集到的数据真正有价值的很少,无价值的增多。很多的数据根本没法分析更谈不上运用。因此,李彦宏建议搜集慢数据来获取真正有价值的数据,找准并挖掘能真正帮助用户解决问题的新数据。另一个与之印证的观点是,阿里巴巴集团执行副总裁曾鸣分析说,大数据最重要的特征不在大小,而在死活。数据的死活决定一切,从数据的管理到数据的运用,数据必须能活起来,开始跑通迭代,才能产生持续价值。网络教育和其它领域一样,在利用大数据方面基本处在同一起跑线上。数据教育的特点在于能够为网络教育平台提供实时数据,通过利用这些实时数据,达到为网络教育者提供帮助的目的。数据教育可以通过分析学生的诸如课程材料等学习资源来追踪学生的学习轨迹,通过设计和优化教学模式和统计方法来实现教学效果最优化的目标。对数据教育来说,抓住机遇去挖掘应用好慢数据和活数据,让大数据成为网络教育改革的一大新的增长点,是网络教育工作者亟需解决的问题,通过数据共享、交叉复用后获取最大的数据价值是数据教育对待大数据应有的态度。
2.3数据教育需借力数据思维
好的数据教育需要有好的教学内容点、技术支撑以及用户洞察。目前的网络教育都没有占齐这三点。互联网不但对这个社会重新组织、重新结构与自己革命性改变的声音,而且已经成为教育领域的中枢操作系统和底层的操作架构,数据教育必须要和它的规则去接轨对接,在这种及ID那个规则的框架中来决定资源配置和运作方式。在这个层面上讲,大数据时代数据教育的核心竞争力就在于互联网数据思维的竞争。没有可循环利用的数据,就无法提供数据教育的开发。用好数据思维,首先要注重数据积累的长期性和动态性,避免数据库的短期化行为;其次要注重数据的完整性和统一性。完整性即数据的精确性和可靠性,统一性即一致性,是数据之间的逻辑关系是否正确和完整。统一性保障了完整性。数据的缺失和不精确,将会带来分析的偏移,因此在这种分析上进行的一系列开发也没有针对性甚至是徒劳。因此,在采集和管理数据的时候要设计和完善多种数据维度,有助于数据仓库中设置更多更有效的细分标签。保证收集到的数据精确、可靠,用以分析的数据形式统一,才能确保通过大量数据分析得出的用户行为习惯是有效的。最后要注重数据挖掘和利用。用户数据的积累和挖掘是一个长期、动态、循环的过程,如果把数据枢纽中心比喻成一个大型的水利枢纽工程,那么数据教育要利用枢纽对水进行过滤和引导,让它长期保持动态和循环使用,在这个数据的枢纽中心,要不停地激活用户数据,积累用户的消费行为和消费习惯,让大数据在这个枢纽型中转站得到动态的循环。
2.4数据教育应建构数据产业链
从价值链和传统网络教育的角度分析,网络教育即使在用户数据的采集、处理、储存、分析等各方面完全数字化后,即使数据量再大也不可能去做基于数据本身的公司。因为与很多互联网入口企业相比、与真正生成大数据的公司相比,这些数据量的量仍旧是非常单薄远远不够大的。因此,相对理性和可行的选择是数据教育的运用着力点应放在以下三个方面。
(1)借力数据资产中介。
在互联网上,任何主动收集庞大数据的行为,其成本都难以想象。目前我国已有不少学校开始了数据挖掘的探索。如东华大学的智能实验室项目、浙江大学的资产数据项目、复旦大学的学生数据分析和清华大学一些学生成长类的数据分析。总体来看,开始进行数据挖掘的高校共同特点是信息化做得好且规模较大并拥有有充足的数据量。建立网络教育数据的资产中介,专门进行数据的挖掘使用和分析,是数据教育的可行之道。对不具备大规模数据资源的机构来说,数据资产中介是有效的可行之道。
(2)进行数据资产管理,实现学习内容深加工、学习行为分析和监测,是网络教育应用大数据重点挖掘的项目。
全球复杂网络研究权威艾伯特•拉斯洛•巴拉巴西曾指出,在大数据背景下,人类的很多行为都是可被预测的。但海量的数据沉淀在网上,没有精准而靠谱的分析和应用,就没有价值。用户期待网络教育提供的,不是大而全的教学资源,而是满足自己需求的教学内容范围更广的信息类产品。数据教育不是单纯的资源集大成者,而要从数据库中深度发掘有用信息,进行趋势分析。数据教育显然是大数据时代网络教育一展身手的方向。通过使用各种集合的综合技术,平台上可以自动留存用户关于学习行为的各种数据,如学习一个知识点花多长时间、学习的顺序是否有断点、是否会反复重新学习等等,但需要注意的是,仅仅是远程教育和在线课程,这些信息只能称之为数字并不是数据。在媒体领域,我国媒体拟与甲骨文公司展开了多样化的数据库营销合作,并且建立有效的数据库体系,目的是实现数据库营销方面的收入拓展。数据教育可以借鉴这一模式对海量数据进行挖掘,以及数据的分析。
(3)做好数据驱动的解决方案,量身打造个性化资讯内容,私人定制、精准推送内容。
传统网络教育把所有网络教育的内容向所有人传播,缺乏针对性、精确度,这是粗放型的教育模式。目前网络教育之间的同质化非常严重。数据教育在充分利用大数据和关系链,为用户筛选、推荐最适合的内容并提供私人订制的教育内容的同时,还应使他们体验网络学习的新感受。大数据时代,基于用户兴趣生产和传播是重要趋势,根据用户上网的习惯、浏览的痕迹、参与的话题以及讨论的内容,对其较长时间的浏览数据进行分析,便可得知其上网习惯以及浏览喜好等的数据。根据这些数据,选取合适的时间应用恰当的方式向用户提供其需要并且感兴趣的学习内容和信息,在此基础上就可以定制学习内容。理论上网络上的每一个用户都有自己的一幅网络肖像以及一个属于自己的UID(UserIdentification用户识别)号。个人的兴趣图谱就是数据教育的基础。基于用户识别特征和兴趣图谱建构的数据教育不但目标明确,可以强化与用户的黏度,而且有利于整合网络教学资源,甚至达到自动生成匹配高效精准教学模式的效果。要做到这一点,就必须借助大数据技术和相关分析软件,建立可挖掘、可分析的用户资源数据库,通过对数据的整合和分析,针对不同的用户需求,推出满足用户个性化和专业化需求的各类内容产品。
3结语
【关键词】平面向量;数形结合;向量法;教学体会
现行高中第五章"平面向量"是高中数学新增内容之一。该内容的引入既丰富了高中数学的内容,又体现了向量作为数学工具的重要性。通过利用向量去解决一些实际问题,深化了数学知识间的关联性和系统性,为更好地学好高中数学奠定了良好的基础。向量的基础知识较多,且与其他很多部分知识都有联系,如向量与函数的联系、向量与三角函数的联系、向量与立体几何的联系、向量与解析几何的联系等。因此,有必要加强对向量这一章节的进一步研究和总结。
一、从运算的角度来讲,向量可分为三种运算
(一)、几何运算
本章教材给出了三角形法则,平行四边形法则,多边形法则。利用这些法则,可以很好地解决向量中的几何运算问题,从中去体会数形结合的数学思想。
(二)、代数运算
1、加法、减法的运算法则;2、实数与向量乘法法则;3、向量数量积运算法则。
(三)、坐标运算
在直角坐标系中,向量的坐标运算有加、减、数乘运算、数量积运算。通过向量的坐标运算将向量的几何运算与代数运算有机结合起来,充分体现了解析几何的思想,让学生初步利用"解析法"来解决实际问题,也为以后学习解析几何及立体几何相关知识打下了基础,作好了铺垫。
二、教学内容、要求、重点与难点
(一)、本章教学内容可分成两块:第一向量及其运算,第二解斜三角形。
1、平面向量基本知识,向量运算。具体教学内容有:向量(5.1节)、向量的加法与减法(5.2节)、实数与向量的积(5.3节)、平面向量的数量积及运算律(5.6节)。
2、平面向量的坐标运算,联结几何运算与数量运算的桥梁。具体教学内容体有:平面向量的坐标运算(5.4节),向量加减运算、实数与向量的积运算、平面向量的数量积的坐标表示(5.4节、5.7节)。
3、平面向量的应用,具体教学内容有:线段的定比分点(5.5节),平移(5.8节),正弦定理,余弦定理(5.9节),解斜三角形应用举例(5.10节),实习作业。
(二)、教学要求:
1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。
2、掌握向量的加法和减法。
3、掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件。
4、了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。
5、掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件。
6、掌握平面两点间的距离公式以及线段的定比分点和中点坐标公式,并能熟练运用;掌握平移公式。
7、掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形。
8、通过解三角形的应用的教学,继续提高运用所学知识解决实际问题的能力。
(三)、教学重点
向量的几何表示,向量的加、减运算及实数与向量的积的运算,平面向量的数量积,向量的坐标运算,向量垂直的条件,平面两点间的距离公式及线段的定比分点和中点坐标公式,平移公式,正、余弦定理。
(四)、教学难点
向量的概念,向量运算法则及几何意义的理解和应用,解斜三角形等。
三、本章的特点
教材编排的特点决定了在教学中处理本章时,有别于其它章节。
1、教材在本章处理上,充分体现了数形结合的思想。首先教材通过求小船由A地到B地的位移来引入向量,根据学生思维特点,由具体到抽象,以平面几何知识为背景。在概念、法则及例题的编辑上都尽量配了图形,并安排了较多的作图练习、看图练习及作图验证练习等,为学生积极参与教学活动提供了条件,为发挥学生学习的主体作用提供了条件,这样既抓住了平面向量的特点,又使学生通过操作性练习达到对新概念的理解。其次,本章各节的例题、练习、习题等配备量适中,可以使教学有较充分的自主空间,为教学提供了师生互动的空间,为学生提供了探究、发现与归纳的机会,也为教师根据教学目标,对教材进行再加工提供了可能。
2、利用"向量法"解决实际问题是本章的显著特点之一。向量与几何之间存在着密切联系;向量又有加、减、数乘积及数量积等运算,也有平面向量的坐标运算,因而向量具有几何和代数的双重属性,能联系几何与代数,从而给了我们一种新的数学方法——向量法;向量法能将技巧性解题化成算法性解题,正、余弦定理的推导就采用了向量法,为以后学习解析几何与立体几何打下了基础。
3、强化数学能力是本章的另一显著特点。由于本章的向量法的精髓就是将技巧性解题思路化成算法性解题思路;利用所学知识解决实际问题的能力作为本章的重要教学要求;为了更好地培养学生应用数学知识解决实际问题的能力和实际操作能力,教材还安排了"实习作业",通过实际测量,使学生能运用正、余弦定理来解决实际问题,既体现了数学的工具作用和应用性,又从另一个方面促进了学生对知识的理解与掌握。以此来强化学生根据法则、公式进行正确运算、变形和数据处理;能根据问题的条件和目标,寻找与设计合理、简捷的运算途径;能根据要求对数据进行估计和近似计算,即运算能力。以此来强化学生能综合应用所学数学知识、思想和方法解决问题,能理解对问题陈述的材料,并对所提供的信息资料进行归纳、整理和分类,将实际问题抽象为数学问题,建立数学模型;能应用相关的数学方法解决问题并加以验证,并能用数学语言正确地表述和说明,即实践能力。
四、教学体会
依据教学内容、要求及本章的特点,根据学生认知水平和近几年的教学实践,对"平面向量"教学有如下的教学体会:
1、认真研究《考试大纲》及教学要求和目标,分析本章节特点,根据学生原有知识结构对学习本章可能会产生的正负迁移作用,有针对性地设计教学计划,组织教学过程,做好学法指导。超级秘书网
2、在教学中重基础知识,重基本方法,重基本技能,重教材,重应用,重工具作用,不拔高,不选偏题和难题,遵循学生认知规律和按大纲要求进行。
3、抓住向量的数形结合和具有几何与代数的双重属性的特点,提高"向量法"的运用能力,充分发挥工具作用。在教学中引导学生理解向量怎样用有向线段来表示,掌握向量的三种运算,理解向量运算和实数运算的联系和区别,强化本章基础。
4、利用解三角形的应用问题,结合教学过程进行数学建模的训练,要引导学生识记、区分和理解正、余弦定理的应用范围,会对公式进行变形;在运用公式解三角形时,会分类讨论三角形类型;指导学生在解三角形时掌握正、余弦定理的选用与寻找合理、简捷的运算途径的关系,总结出解与三角形有关的应用问题
5、强化数形结合的思想,化归的思想,分类与讨论的思想,方程的思想等;加强学生运算能力的培养和提高。引导学生理解本章平移知识与函数图像平移的联系和区别;理解解三角形与三角函数的联系;注意区分两向量的夹角与直线的夹角概念。
【参考文献】